Диагностика электрооборудования автомобилей и тракторов

В.А. Набоких
ДИАГНОСТИКА 
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 
АВТОМОБИЛЕЙ 
И ТРАКТОРОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
2-е издание
Рекомендовано 
Межрегиональным учебно-методическим советом 
профессионального образования в качестве учебного пособия 
для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по укрупненной группе специальностей и направлений 
23.03.00 «Техника и технологии наземного транспорта» 
(протокол № 7 от 15.04.2019)
Москва                                        2025
ИНФРА-М

УДК 62-83(075.8)
ББК 39.33-04я73
 
Н14
Р е ц е н з е н т ы:
Малеев Р.А. — кандидат технических наук, профессор кафедры 
электрооборудования автомобилей и тракторов Московского политехнического университета;
Еременко В.Г. — доктор технических наук, профессор кафедры электротехнических комплексов автономных объектов Национального исследовательского университета «МЭИ»
Набоких В.А.
Н14  
Диагностика электрооборудования автомобилей и тракторов : 
учебное пособие / В.А. Набоких. — 2-е изд. — Москва : ФОРУМ : 
ИНФРА-М, 2025. — 287 с. — (Высшее образование).
ISBN 978-5-00091-789-3 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-018788-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-111686-9 (ИНФРА-М, online)
В учебном пособии рассмотрены системы технического обслуживания; 
диагностирования изделий и систем электрооборудования в процессе эксплуатации, а также комплекс материально-технических, экономических, 
организационных и социальных мероприятий, которые обеспечивают 
поддержание транспортных машин в работоспособном состоянии. В приложении даны лабораторные работы.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по укрупненной группе направлений подготовки 23.03.00 «Техника и технологии наземного транспорта».
УДК 62-83(075.8)
ББК 39.33-04я73
© Набоких В.А., 2013
© Набоких В.А., 2015, 
с изменениями
ISBN 978-5-00091-789-3 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-018788-4 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-111686-9 (ИНФРА-М, online)
© ФОРУМ, 2015

Введение
Автомобили и тракторы играют существенную роль в народном
хозяйстве страны, регулярно обслуживая предприятия и организации
всех форм собственности, крестьянские и фермерские хозяйства,
предпринимателей и населения страны. Автомобильный парк Рос
сийской Федерации составляет примерно более 30 млн ед., причем
более 85 % легковых и грузовых автомобилей находится в личной
собственности граждан, а около 3 млн ед. тракторов и сельскохозяй
ственной техники, в том числе примерно 30 %, принадлежат фермер
ским хозяйствам.
По статистическим данным автотранспортную деятельность в
России осуществляет свыше 230 тыс. предприятий различной формы
собственности и 144 тыс. физических лиц, на которые приходится
75...77 % объемов перевозки грузов и 53...56 % перевозки пассажиров
(без индивидуального легкового транспорта). Регулярными автомо
бильными перевозками в РФ охвачено около 1,3 тыс. городов и
79 тыс. сельских населенных пунктов. Общее число автобусных мар
шрутов превышает 32 тыс., в том числе из них 30 % — городские,
49 % — пригородные и 21 % — междугородные и международные.
Уровень работоспособности автомобилей и тракторов определяет
ся их техническим состоянием и деятельностью транспортных и сель
скохозяйственных организаций, а также надежностью их конструкции
и мерами по обеспечению их работоспособности в процессе эксплуа
тации и от климатических условий последней. Работоспособность
электрооборудования транспортных средств автопарков и сельскохо
зяйственных предприятий обеспечивается системой технической экс
плуатации. Техническая эксплуатация — это комплекс технических,
экономических, организационных и социальных мероприятий, кото
рые связаны между собой и обеспечивают поддержание транспортных
средств в работоспособном состоянии при рациональных затратах тру

Введение
довых и материальных ресурсов, нормативных уровнях дорожной и
экологической безопасности и нормируемых параметрах труда пер
сонала.
В зависимости от вида и рода транспортной деятельности органи
зации техническая эксплуатация выступает в качестве производствен
ной структуры. Она поддерживает транспортные средства в работо
способном состоянии или в качестве независимого хозяйственного
объекта, оказывающего платные услуги владельцам транспортных
средств любых форм собственности.
Одним из элементов технической эксплуатации является сервис
ная система, которая понимается как совокупность средств, способов
и методов представления платных услуг по приобретению, эффектив
ному использованию, обеспечению работоспособности, дорожной и
экологической безопасности в течение всего срока службы транс
портных средств.
Техническая эксплуатация и сервис включает в себя следующие
основные виды работ и услуг:
• подбор и поставку необходимого оборудования для обеспече
ния технического обслуживания и диагностики, запасных час
тей и материалов;
• предпродажное обслуживание и гарантийный ремонт;
• заправку, мойку, уборку и хранение;
• техническое обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации;
• инструментальный технический контроль и осмотр;
• модернизацию, переоборудование и дооснащение дополни
тельным оборудованием, тюнинг;
• сбор и утилизацию отходов эксплуатационных материалов, от
казавших изделий и т. д.;
• информационное обеспечение владельцев и производителей
транспортных средств;
• обучение и консультацию предприятий, предпринимателей,
физических лиц — владельцев транспортных средств.
Электрооборудование и электронные системы автоматического
управления являются наиболее важным элементом обеспечения безо
пасности движения транспортных машин, экологической безопасно
сти и повышения производительности труда водителей и трактори
стов. Надежность работы изделий электрооборудования во многом
определяют аварийность в процессе дорожного движения автомоби
ля, его экологическую безопасность, экономичность и динамику,

Введение
5
а для тракторов — своевременное проведение транспортных, техно
логических и других работ в сжатые сроки при минимальных расходах
топлива и смазочных материалов.
Основным руководящим документом, регламентирующим требо
вания к техническому состоянию автотранспортных средств и их со
ставных элементов в части, относящейся к обеспечению безопасности
движения (в том числе к изделиям и системам электрооборудования),
является ГОСТ 25478—91 «Автотранспортные средства. Требования к
техническому состоянию по условиям безопасности движения». К из
делиям электрооборудования, оказывающим влияние на безопас
ность движения автотранспорта, относят фары головного и рабочего
освещения, фарыпрожекторы, прожекторы, указатели, фонари, опо
знавательные знаки автопоезда, катафоты, противотуманные фары и
фонари, габаритные огни, сигналы торможения, фонари освещения
номерного знака, аварийную сигнализацию (внешние световые при
боры). Кроме того — сигнализаторы, стеклоочистители и стеклоомы
ватели, звуковой сигнал, устройства обогрева и обдува ветрового стек
ла, противоугонные устройства, спидометры и тахометры, а также
жгуты проводов.
Другим руководящим документом, регламентирующим требова
ния к транспортным средствам, оборудованным антиблокировочной
системой тормозов с электронным управлением, является ГОСТ
Р 41.13—99 «Единообразные предписания, касающиеся официально
го утверждения транспортных средств в отношении тормозов». Он со
ответствует международным Правилам ЕЭК ООН 13 и Приложению
13, касающихся единообразных технических предписаний для колес
ных транспортных средств, оборудованных антиблокировочными
системами (АБС).
Требования по экологии транспортных средств регламентируют:
ОСТ 37.001.054—86, ГОСТ 17.2.2.03—87 и ГОСТ 21393—75, которые
соответствуют Правилам ЕЭК ООН 83 для автомобилей с бензино
выми и дизельными двигателями и Правилам ЕЭК ООН 49 для
автомобилей с дизельными двигателями. Европейский Союз объя
вил о введении ужесточенных требований по экологии с 2012 г. —
нормы «Евро5». Без применения электронных систем управления
бензиновым, дизельным и газовым двигателями, систем зажигания
высокой энергии искрового разряда, комплексных микропроцес
сорных систем управления двигателями внутреннего сгорания и др.
обеспечить эти требования практически невозможно. Для обеспече

Введение
ния технической эксплуатации таких сложных электронных систем
они должны иметь встроенные диагностические разъемы и диагно
стические интерфейсы, соответствующие международному стандар
ту ISO 9141, OBDII и EОВD.
В процессе эксплуатации автотранспорта в экстремальных при
родноклиматических условиях изделия и системы электрооборудова
ния, особенно при низких температурах, увеличивается количество
отказов, возрастает трудоемкость их устранения. Это связано, вопер
вых, с возрастанием момента сопротивления прокручиванию двигате
ля внутреннего сгорания в период его запуска, увеличением времени
прогрева в режиме холостого хода; вовторых, ухудшением энергети
ческих возможностей аккумуляторной батареи (так как уменьшается
ее емкость и снижается эффективность процесса заряда от генератор
ной установки, происходит более глубокий разряд, увеличивается
число включенных потребителей электроэнергии и сокращается вре
мя подзарядки от генераторной установки изза короткой продолжи
тельности светового дня, снижаются скорости движения, и уменьша
ется зарядный ток от генератора); втретьих, увеличиваются пробив
ные напряжения на свечах зажигания, и возрастает электрическая
нагрузка на высоковольтные детали системы зажигания и т. д.
Применение внешних источников для облегчения запуска холод
ного двигателя может приводить к электрическим пробоям электрон
ных изделий и их комплектующих.
Эксплуатация транспортных средств в горных условиях и при вы
соких температурах окружающей среды может приводить к увеличе
нию отказов изделий и систем электрооборудования, особенно при
нарушениях инструкций по эксплуатации или при неквалифициро
ванном техническом обслуживании.
Повышенная влажность воздуха в горных условиях (субтропиках)
вызывает ускоренную коррозию клемм электропроводки, а в зонах
аридных пустынь изза нехватки влаги резко увеличивается темпера
тура, ухудшающая условия охлаждения.
Поскольку функционирование изделий и систем электрообору
дования основано на использовании электрических, электромагнит
ных, электронных, магнитных, механических, оптических и других
процессов, происходящих внутри конструкции, то в деталях изделий
протекают процессы отвода и рассеивания тепла, поглощения маг
нитных и электрических полей, изменения размеров и неупругих де

Введение
7
формаций и т. д. Эти процессы бывают обратимыми и необрати
мыми.
В случае обратимых процессов, вызывающих сбои или неустойчи
вую работу, параметры изделий восстанавливаются до первоначаль
ных значений, а в случае необратимых процессов происходит износ де
талей изделий или их старение. При старении возникает процесс не
обратимых изменений параметров изза деградации физической
структуры материалов и комплектующих изделий в процессе эксплуа
тации. При изнашивании происходит разрушение элементов изделия
изза механического трения или вследствие действия электрического
тока (электрическая эрозия).
Таким образом, к причинам и последствиям изменения техниче
ского состояния в процессе эксплуатации можно отнести: нагрузку
элементов изделия, взаимное перемещение элементов, воздействие
тепловой и электрической энергии, воздействие химически активных
компонентов, воздействие внешней среды, воздействие водителя
(тракториста), и т. д.
Для определения технического состояния изделий и систем элек
трооборудования применяют прямой и косвенный методы измерения
текущих значений конструктивных параметров (размеры, зазоры,
электрические характеристики, угловые и линейные перемещения
и т. д.).
Прямой метод обладает преимуществами в точности, наглядно
сти, достоверности, применении достаточно простого инструмента и
простой технологии измерений. К недостаткам его следует отнести:
необходимость частичной или полной разборки изделия, нарушение
приработки деталей, невозможность комплексного контроля слож
ных систем.
Диагностический метод позволяет: не разбирать изделия или сис
темы, производить контроль с меньшей трудоемкостью, оперативно
получать результат контроля и контролировать сложнейшие элек
тронные системы управления агрегатами транспортного средства.
К недостаткам диагностического метода относятся: сложность диаг
ностического оборудования, высокая стоимость самого оборудования
и контроля, высокая квалификация проведения метрологического
контроля оборудования и обслуживающего персонала (оператора).
Изменение технического состояния и параметров изделий и сис
тем электрооборудования можно зафиксировать несколькими диагно
стическими параметрами, из которых целесообразно выбирать наибо

Введение
лее эффективный параметр. Эффективность параметра зависит от его
однозначности (кривая его изменения монотонна и не имеет переги
бов), стабильности, чувствительности и информативности (ком
плексное свойство, которое при определении технического состоя
ния объекта диагностирования сведет к минимуму возможность при
нять фактически неисправный по техническому параметру объект
диагностирования за исправный и наоборот).
Различают два способа диагностирования. Первый характеризу
ется тем, что в процессе диагностирования на объект диагностирова
ния, который может находиться в неработоспособном состоянии,
производят определенные механические, электрические или другие
воздействия и с помощью датчиков фиксируется его реакция в виде
диагностического сигнала.
Второй способ заключается в том, что объект диагностирования
выводят на заданный, тестовый режим работы и с помощью датчиков
от него анализируют информацию, которая может быть преобразова
на в цифровую или иную форму. Она сравнивается с эталоном или
образцом, записанным в память процессора или в таблицу, и отобра
жает ее на дисплее и/или в виде распечатки.
На практике прямой и диагностический методы взаимодействуют
и дополняют друг друга. Предпочтение отдается методу, имеющему
наименьшую продолжительность процедуры и оперативно позволяю
щему выявить и устранить отказ изделия, системы или их элемента.
Для предупреждения неисправностей и отказов изделий и систем
электрооборудования, предъявления рекламационных претензий из
готовителю или продавцу необходимо знать причины, механизм их
возникновения и проявления, т. е. знать закономерности изменения
их технического состояния.
Процессы, происходящие в изделиях во время эксплуатации, мо
гут быть выражены в виде функциональных зависимостей или иметь
случайный характер. Для функциональных зависимостей характерна
жесткая связь между функцией и аргументом, например, зависимость
пройденного пути от времени движения или износа шестерни приво
да стартера от количества включений (пусков двигателя) и т. д. Для
случайных процессов характерно то, что они происходят в зависимо
сти от многих переменных факторов, которые часто неизвестны по
величине. А это означает, что результаты носят вероятностный харак
тер и могут принимать различные количественные значения (в виде
рассеяния или вариации). Эксплуатация имеет случайную природу

Введение
9
процессов, происходящих в изделиях, и случайные значения измене
ния их конструкционных параметров.
Умение оценить случайные величины в эксплуатации позволяет с
определенной вероятностью предвидеть и предупредить отказы и не
исправности, обеспечить предупредительное обслуживание и ремонт
изделий и систем, что повышает качество и эффективность эксплуа
тации транспортного средства.
Для обеспечения работоспособности изделий электрооборудова
ния в эксплуатации применяют метод поддержания заданного уровня
работоспособности с помощью технического обслуживания (ТО), ме
тод восстановления утраченной работоспособности путем ремон
та (Р) и комбинированным методом, включающим ТО и Р.
Под техническим обслуживанием понимают профилактические
мероприятия, которые предупреждают и отдаляют момент достиже
ния изделием электрооборудования и их элементами предельного со
стояния (отказа и неисправности).
Различают ТО: контрольнодиагностичекое, электротехническое,
регулировочное, ежедневное, сезонное и регламентное.
К особенностям ТО следует отнести поддержание технических
характеристик изделия в заданных пределах (например, силу света
передних габаритных огней в пределах не менее 2 и не более 60 кд);
регулярность и плановость ТО при определенной наработке (пробе
ге), называемой периодичностью (от 3 до 25 тыс. км), влияющей на
безотказность, долговечность, экономичность (расход топлива) и
экологию (количество выбросов вредных веществ в отработавших га
зах). К особенностям относят выполнение ТО без разборки или с ми
нимальной разборкой изделия, малую трудоемкость и продолжитель
ность операций.
Формирование системы ТО очень сложная задача и требует боль
ших инвестиций, сложна для отдельных, даже крупных автохозяйств
и компаний. Это определило несколько направлений по формирова
нию системы ТО: на государственном или отраслевом уровне в РФ;
на уровне объединений производителей транспортных машин, в том
числе транснациональных, или на уровне крупнейших производите
лей электрооборудования (компании «Бош», «Сименс» и др.) созда
ются структуры и базовые нормативные документы и технологии в
соответствии с законодательством; добровольно исполняются други
ми автотранспортными предприятиями и фирмами, которые в зави

Введение
симости от условий эксплуатации и уровня организации вносят в
нормативы коррективы и уточнения.
Для обеспечения выполнения международных Правил и отечест
венных стандартов на борту автомобилей появились системы встро
енной бортовой диагностики первого и второго поколения.
К особенностям встроенных систем бортовой диагностики отно
сят: выполнение их в виде сигнальной аппаратуры — световых инди
каторов на электролампах или светодиодах. Микропроцессорная
техника и мультиплексирование информации в бортовых сетях авто
мобилей позволили существенно облегчить выполнение законода
тельных норм по токсичности отработавших газов тепловых двигате
лей внутреннего сгорания и обеспечить контроль гибридных силовых
приводов автомобилей.
Основным показателем изделий электрооборудования в условиях
эксплуатации является надежность. Надежность — это свойство из
делия сохранять в процессе наработки в заданных пределах значения
своих электрических, механических, магнитных и других параметров,
определяющих способность выполнять требуемые функции (по на
значению). Часто понимают под надежностью качество изделия, раз
вернутое во времени.
Надежность изделия или системы электрооборудования включает
в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохра
няемость.
Для оценки безотказности применяют: вероятность безотказной
работы Р(Т), среднюю наработку до отказа и между отказами Т0, ин
тенсивность отказов для невосстанавливаемых изделий Λ(Т), гам
мапроцентная наработка до отказа Тγ %.
Для оценки долговечности используют: гаммапроцентный ресурс
или гаммапроцентный срок службы Трγ %; средний ресурс Тр0; веро
ятность достижения предельного состояния Р(Тпр).
Для оценки ремонтопригодности задают: вероятность восстанов
ления изделия за время t — P(t), гаммапроцентное время восстанов
ления, время, в течение которого изделие может быть восстановлено
с вероятностью γ/100; среднее время восстановления t0.
Для оценки сохраняемости применяют: средний Tc0 и гаммапро
центный срок Tcγ% сохраняемости изделий.
Показатели надежности изделий и систем, полученные по резуль
татам эксплуатации, используются для корректировки технологии и
организации ТО и диагностики с учетом требований, предъявленных